继电保护测试仪的工作原理

继电保护测试仪是在参照电力部颁发的《微机型继电保护试验装置技术条件（讨论稿）》的基础上，广泛听取用户意见，总结目前国内同类产品优缺点，充分使用现代先进的微电子技术和器件实现的一种新型小型化微机继电保护测试仪。它采用单机独立运行，亦可联接笔记本电脑运行的先进结构。主机内置新一代高速数字信号处理器微机、真16位DAC模块、新型模块式高保真大功率功放，自带大屏幕液晶显示器以及灵活方便的旋转鼠标控制器。单机独立操作即已具有很强的功能，可进行大多数试验，联接电脑运行则具有更强大的操作功能。体积小、精度高。

1基本介绍

继电保护测试仪，英文名称：Relay protection tester。　该主机采用高速高性能数字信号处理器 运算速度快，传输频带宽，对基波可产生每周波360点的高密度拟合正弦波。这是目前同类输出方式中的最高水平。波形的保真度高，失真小，特别是在谐波输出时，即使对 6 次谐波、300Hz也可以达到每周波60点D/A的高密度。

是一个新型智能化测试仪器，以前的工具主要是用调压器和移相器组合而成，体积笨重，精度不高，已不能满足现代微机继电保护的校验工作。随着科学技术的不断发展，已广泛运用于线路保护，主变差动保护，励磁控制等各个领域，变电站综合自动化已成为主流。

2产品应用

继电保护测试仪（继电保护测试装置、继保） 英文名称：RXRelay Tester.

继电保护微机型测试装置是保证电力系统安全可靠运行的一种重要测试工具。随着计算机技术、微电子技术、电力电子技术的飞速发展，应用最新技术成果不断推出新型高性能继电保护测试装置是技术进步的必然趋势。

3工作原理

继电保护测试仪器分为主回路和辅回路两个回路，主回路采用大旋钮调节，辅回路采用小旋钮调节，主回路通过面板上“输出选择”按键开关控制其输出的各种量，并且每切换一种输出的同时，仪器上的数字电压/电流表可自动监视其输出值。辅回路通过输出开关控制直接调节输出，测量可外附万用表测量。

继电保护测试仪器主回路原理

输入的AC220V电源经保险通过输出控制继电器K1进入双碳刷调压器T1输入端，通过T1大旋钮调节的电量进入隔离变压器T2（兼职升流器），升流器分三个抽头输出，一个抽头为AC0-250V输出，额定电流为3A；该抽头输出电压经整流滤波后可输出0-350V直流电压；第二个抽为15V（10A），该抽头一路经传感器通过继电器控制输出0-10A交流电流，一路经电阻输出0-500mA交流电流，一路经继电器转换可输出0-10A或0-500mA直流电流；第三个抽头为10V（100A）大电流端，该抽头穿过传感器一次侧直接输出100A电流，该回路带负载能力较 强，但输出稍有过载，不能长时间处于大电流状态下。热继电器校验仪

继电保护测试仪器辅回路

继电保护测试仪器辅回路与主回路一样，AC220V电源经保险进入双碳刷调压器T1小旋钮调节的电压量，通过隔离变压器T4可直接调节输出0-20V或0-250V交流电压或0-350V直流电压，此回路额定电流为1A。按下辅回路“输出控制”开关，调节小旋钮即可输出。

测量回路

由大旋钮调节的主回路输出量交流“0-250V”、“0-500mA”、“0-10A”、“0-100A”，直流“0-350V”、“0-500mA”、“0-10A”通过设备内线路板上继电器转换，每切换一个档，便函可监视所对应的输出量。其中“0-500mA”档包括在“0-10A”档中。使用时，在“0-10A”两下即是“0-500mA”监视。

时间测量

设备内置6位数显秒表，电秒表可内部启动，也可外部启动。内部启动时，按下“输出控制”开关，即可启动秒表，通过接点短接设备面板上停表端子即可停止秒表。秒表单独设有电源开关，不用时可将秒表关掉。

声光提示

电路设备内置声光提示电路，在被测断电器接点动作时，可将接点接入试验箱声光提示插孔，试验箱内发出报警声或发光，提示断电器接点动作情况。

4特点

1、嵌入式主机，配备超大规模可编程逻辑器件（CPLD）

主机采用高速高性能嵌入式微机系统配备CPLD，响应速度快，传输频带宽，对基波可产生每周波500点的高密度拟合正弦波，输出波形光滑，无谐波分量。由于输出点数多，且通过精确的滤波电路，波形的失真度极小，在谐波输出时，即使对 9次谐波、450Hz也可以达到每周波55点的高密度。而软件具有非常强的人机对话及在线帮助功能，可对任意试验参量实施控制。

2、单机12路D/A同时输出

采用16位高精度DAC芯片，确保拟合波形精度高，线性度好。可同时输出12路模拟信号，满足变压器保护、备用电源自投等全方位测试。

3、高精度线性功放，同时输出6相电压及6相电流

精心设计的电压、电流放大器实现交/直流共享，输出级采用独有的高精度超线性放大技术。精度高，可靠性好，同时输出6相交流电压和6相交流电流，每相交流电压输出高达130V、70VA，交流电流全并输出高达180A。直流电压输出可达300V、130VA。

4、大屏幕LCD，接口完整，主机一体化单机箱结构

本机采用640×480点阵8.0’’大屏幕高分辨率图形液晶显示屏，操作界面和试验结果是全中文显示，全部操作过程均在显示屏上设定，显示直观清晰。装置可用自带键盘操作，亦提供外接键盘/鼠标口。还提供2个USB口、2个RS232口，可与外部计算机及其他设备通信。只需交流220V电源，开机即可工作。携带方便，非常适合流动试验及野外工作。

5、辅助直流源（选配）

本机可选配独立的两组直流电源，一组110VDC/1.0A，另一组220VDC/0.6A，开机自动同时输出，可用作保护供电电源，无需通过软件设置和调整。

6、智能型自我保护

采用最新设计的散热结构，保证最好的通风状况。并可同时判断过流、过压、过载、短路、温度过高、数据异常等危及装置本身安全的现象，即便是操作错误也不致损坏装置。另外，当危险信号如外部电压通过端子进入测试仪时，装置告警指示灯变红，并自动切断功放。

7、接点丰富、软件功能强大

本装置具有八路开关量输入（A B C R a b c r）和4路开关量输出。输入接点为空接点和0-250V电位接点兼容方式，可智能识别。装置由面板上的23个按键通过大屏幕液晶显示屏进行操作，所有界面均中文显示。能完成现场大多数试验的检定工作。亦可方便地完成ABB、Siemens、AREVA等国外厂家的保护装置试验。

装置立卧式放置均可，可脱机操作，亦可外接PC机操作，测试结果能自动整理、记录成试验报告，以备查阅，亦可使用U盘直接保存且方便传送到外接PC机中编辑、打印等处理。软件升级简单快捷，直接通过U盘升级或外部PC机下传，无需改动任何硬件。

软件辅助计算功能强大，可自动计算正、负、零序电压电流，一、二次侧有功、无功、功率因数。6相电压及6相电流输出可进行备用电源自投切双组试验及变压器三相差动试验，接线非常简便。

8、 铁路专用特殊设计

特殊设计电铁差动试验菜单，根据电铁牵引变压器差动保护的工作原理，自动测试变压器的比例制动特性特性。

9、分相差动试验菜单

根据变压器差动保护的工作原理，自动测试变压器的比例制动特性、谐波制动特性以及直流助磁特性。

5技术指标

交流电压输出

0～250V连续可调，最大输出容量600VA，过量程保护260V

交流电流输出

0～50A，0～100A连续可调

0～50A时，开路电压10V。

0～100A时，开路电压5V。过载保护动作电流120A。

直流电压输出

0～250V连续可调，最大电流2A，过量程保护260V，过载保护动作电流2.1A±5%。

直流电流输出

0～200mA　0～5 A连续可调

0～200mA时，开路电压48V，过载保护动作电流230mA。

0～5A时，开路电压24V，过载保护动作电流5.2A。

标准12路电流电压输出，灵活组织

可12路（6路电压、6路电流）同时输出

可6路电流或6路电压单独输出

6功能

1.可测试各种交直流、电流、电压、中间、自保持， 信号等多种单个继电器及整组继电保护屏，可测试各种继电器的吸合电压（电流）值，释放电压（电流）值，各种触头（常开、常闭、转换、延时）的吸合时间和断开时间，均自动测试三次并储存数，并自动计算三次均值的返回系数且打印， 可重复显示及打印测试结果。

2.可方便地测试重合闸继电器的各项参数。

3.附有测频、测相功能，可测量电流，电压的频率（显示一个周期的时间，即周期）及二个信号之间的相位差（时间）。

4.设有两个独立的通道，均与本机其它输出绝缘，可方便地测量带电接点，满足继电器的在线测试，接线简单，安全。

5.采用了精密的计时基准（10微秒）及长达100小时的计数器 ，所以可单独作为精密毫秒计取代传统的秒表。

7试验注意事项

1. 测试仪装置内置了工控机和Windows操作系统，请勿过于频繁地开关主机电源。

2. 装置面板或背板装有USB插口，允许热拨插USB口设备（如U盘等），但注意拨插时一定要在数据传输结束后进行。

3. 装置配有专用自还原CF卡，避免因为非法关机，删除或修改硬盘上的文件和桌面上的图标等导致的操作系统损坏。如确需在本机内存放数据，请将数据存在D盘。使用USB盘拷贝数据时请一定保证U盘干净无病毒，也请不要利用U盘在本系统中安装其它软件程序。

4. 外接键盘或鼠标时，请勿插错端口，否则Windows操作系统不能正常启动。

5. 请勿在输出状态直接关闭电源，以免因关闭时输出错误以致保护误动作。

6. 开入量兼容空接点和电位（0～250VDC），使用带电接点时，接点电位高端（正极）应接入公共端子COM端。

7. 使用本仪器时，请勿堵住或封闭机身的通风口，一般将仪器站 立放置或打开支撑脚稍倾斜放置。

8. 禁止将外部的交直流电源引入到测试仪的电压、电流输出插 孔。否则，测试仪将被损坏。

9. 如果现场干扰较强或安全要求较高，试验之前，请将电源线（3芯）的接地端可靠接地或装置接地孔接地。

10. 如果在使用过程中出现界面数据出错或设备无法连接等问题， 可以这样解决：向下触按复位按钮键，使DSP复位；或退出运行程序回到主菜单，重新运行程序，则界面所有数据均恢复至默认值。

8发展趋势

测试仪将向着更精确、智能化方向发展。